Mapirano 50.000 misterioznih čvorića DNK u ljudskom genomu

Ove strukture nekad su smatrane kontroverznim

Istraživači su mapirali 50.000 misterioznih „čvorova“ DNK u ljudskom genomu. Ova inovativna studija o skrivenim strukturama DNK može da dovede do novih pristupa u lečenju i dijagnostiici bolesti, uključujući i rak.

DNK je dobro poznat po obliku dvostruke spirale. Međutim, ljudski genom sadrži i više od 50.000 neobičnih struktura nalik čvorovima, nazvanih i-motivi, otkrili su istraživači sa Instituta za medicinska istraživanja Garvan, a prenosi Phys.org.

Studija objavljena u EMBO Journal je prva sveobuhvatna mapa ovih jedinstvenih struktura DNK i a novi način osvetljava njihovu potencijalnu ulogu u regulaciji gena uključenih u bolesti.

U jednoj značajnoj studiji iz 2018. godine, Garvanovi naučnici bili su prvi koji su direktno vizuelizovali i-motive unutar živih ljudskih ćelija koristeći novi alat za antitela koji su razvili da prepoznaju i vežu se za i-motive. Trenutno istraživanje se oslanja na ta otkrića koristeći antitelo da identifikuje lokacije i-motiva širom celog genoma.

- U ovoj studiji mapirali smo više od 50.000 i-motivnih lokacija u ljudskom genomu koje se dešavaju u sva tri tipa ćelija koje smo ispitivali. To je izuzetno visok broj za strukturu DNK čija je egzistencija u ćelijama nekada bila smatrana kontroverznom. Naši nalazi potvrđuju da i-motivi nisu samo laboratorijske zanimljivosti, već su široko rasprostranjeni, i verovatno igraju ključne uloge u genomskim funkcijama – rekao je profesor Daniel Krist, šef Laboratorije za antitela i direktor Centra za ciljanu terapiju na Garvanu i jedan od autora studije.

I-motivi su strukture DNK koje se razlikuju od čuvenog oblika dvostruke spirale. Oni se formiraju kada se delovi slova citozina na istom lancu DNK spajaju jedni sa drugima, stvarajući četvorolančanu, uvijenu strukturu koja viri iz dvostruke spirale. Istraživači su otkrili da i-motivi nisu nasumično raspršeni, već su koncentrisani u ključnim funkcionalnim područjima genoma, uključujući i regione koji kontrolišu aktivnost gena.

- Otkrili smo da su i-motivi povezani sa genima koji su visoko aktivni tokom specifičnih vremena u ćelijskom ciklusu. To sugeriše da igraju dinamičnu ulogu u regulaciji aktivnosti gena. Takođe smo otkrili da se i-motivi formiraju u promotorskoj regiji onkogena, na primer onkogena MYC, koji kodira jednu od najpoznatijih meta raka. To predstavlja uzbudljivu priliku da se ciljaju bolesti povezane sa genima kroz strukturu i-motiva – rekao je Kristijan David Peňa Martinez, istraživački službenik u Laboratoriji za antitela i prvi autor studije.

- Široko rasprostranjena prisutnost i-motiva u blizini ovih sekvenci uključenih u teško izlečive kancere otvara nove mogućnosti za nove dijagnostičke i terapijske pristupe. Moglo bi biti moguće dizajnirati lekove koji ciljaju i-motive da bi uticali na ekspresiju gena, što bi moglo proširiti trenutne opcije lečenja - kaže docent Sara Kummerfeld, glavni naučni službenik na Garvanu i koautor studije.

(Telegraf Nauka / Phys.org)